智能机器人技术在机械电子工程领域的应用前景 宋晓元

发表时间:2020/9/23   来源:《基层建设》2020年第15期   作者:宋晓元1 王从芳2 于侠3 白利发4
[导读] 摘要:为了保证我国生产力发展水平的进一步提升,在机械电子工程领域已经开始逐步推广并使用智能机器人技术,智能机器人技术的应用可以对传统应用技术的不足起到补充完善作用,保证机械电子技术向着信息化、智能化的方向迈进。
        1.身份证号码:13018119861127XXXX 2.身份证号码:13010319770704XXXX 3.身份证号码:13118119921031XXXX 4.身份证号码:13052719820910XXXX
        摘要:为了保证我国生产力发展水平的进一步提升,在机械电子工程领域已经开始逐步推广并使用智能机器人技术,智能机器人技术的应用可以对传统应用技术的不足起到补充完善作用,保证机械电子技术向着信息化、智能化的方向迈进。
        关键词:智能机器人技术;机械电子工程;应用;效用
        引言
        近年来,国家越来越重视智能机器人技术的发展,同时机械类行业对智能化的需求也越来越强烈。将智能机器人技术融入机械电子工程中,对于推动机械电子工程领域智能化、自动化和信息化至关重要。
        1智能机器人技术与机械电子工程
        1.1智能机器人技术
        作为人工智能中重要领域之一的智能机器人技术,综合了计算机科学、语言学、信息论、心理学、神经生理学、控制论等多门学科。智能机器人可在感知、效应、思维等方面全面模拟人并可以根据人们的需求为人们的生产和生活运作,是人的机械智能化的智能机器。智能机器人由诞生之初的只能按照程序执行命令到具有自己独特的感知能力和自适应能力再到可以自我学习、自我控制,真正地实现了机器人技术的智能化。
        1.2机械电子工程
        机械电子工程以机械化工程为核心,将电子工程技术与信息技术结合一体,通过科学合理的设计使得各个模块的优点发挥到最大的一门学科。机械电子工程的综合性较强,涵盖了机械、电子、计算机、信息、控制、人工智能、管理等诸多理论体系,也被我国大多数学者称为“机电一体化”。机械电子工程的发展史可大致分为3个阶段:第一阶段是人工阶段,在第三次工业革命时期,新兴的电子技术与传统的机械技术实现了初步融合,然而融合度还比较低,基本上处于人工阶段;在随后的30~40年为第二阶段的流水线阶段,此时计算机和控制技术以及大规模集成电路等技术的出现,使得机械电子工程进一步发展,并且在一定规模上应用于工业领域;第三阶段是集成阶段,主要指20世纪末以及21世纪初,此时机械电子工程与其他相关技术紧密结合,逐渐迈向智能化和机器人化。
        1.3智能机器人技术与机械电子工程的关系
        机械电子产品的内部运转机理比较复杂,但产品结构相对简单,具备模块化、集成化的特点,可以和管理技术以及制造技术等进行结合,有效控制产品体积,提高产品的综合性能。然而电子系统有不稳定性和非线性,因此在不同程度上将智能机器人技术应用于机械电子工程成为了解决这种问题的有效途径。从广义角度来看,机械电子工程与智能机器人技术的结合是双向的,机械电子工程为智能机器人技术提供了平台,进一步促进了智能机器人技术的发展,为智能机器人开拓了巨大的发展空间;将智能机器人技术与机械电子工程领域相结合,会使机电系统和产品向着智能化、信息化和自动化发展,减少成本的投入,提高质量的同时提高企业经济效益,给机械电子工程领域注入了新的活力,为生产制造业带来了前所未有的崛起和发展。
        2智能机器人技术在机械电子工程领域的应用要点
        2.1数据分析
        机械电子产品的数字化,主要是依赖于微控制器技术的进步和发展。数字化形态的机械电子技术产品的人机界面具有人性化特点,操作流程和维护方法变得简单,对于提高工作、学习效率有着很大的帮助。通过不断提升函数连接准确性,可以不断优化人工智能使用控制,保证相关数据进行高速运算,可以准确、清晰直观的显示出相关计算参数和无限接近的连续性函数,实现操作的准确性和灵活性。在智能机器人技术中,通过专家系统控制能够帮助电气工程实现对设备的控制,除了该种控制系统外,还包括神经网络控制系统及模糊控制系统。通过这些系统构成的智能机器人技术,能减少电气工程投入的控制成本。
        2.2生产智能化
        推进制造工艺智能化,实现智能计划排产,智能生产协同,智能设备互联互通,智能资源管理以及智能决策支持。

建立由新型传感识别系统,智能控制系统,工业机器人,自动化成套生产线等智能技术为核心的智能制造体系,建设具有国际竞争力的智能制造基地。目前,海尔建成COSMO平台,实现大规模生产与个人定制有机结合。酷特C2M模式打造客户直接驱动工厂的商业模式及O2O销售方式,通过线上订制下单,线下体验,增加客户黏性。双星推行“以智能化实现模式极简、以智能化实现产品极致、以智能化实现与用户距离极短”的战略方针,推动人工智能与高端制造业融合,建立数字化车间,智能工厂,全面提升石油化工、橡胶、钢铁、汽车、纺织、食品等传统产业制造工艺智能化水平。
        2.3优化电气设备
        人工智能在电气工程自动化中的具体应用表现为优化电气设备,相比较于传统的较为复杂的电气设备优化形式,通过人工智能能够缩短优化时间并且提升设备优化质量。传统优化形式对人员专业要求较高,要求技术人员能够具有充分的电路、电磁场等专业知识,并且还需要技术人员拥有一定的实践经验。为电气设备的优化设计最好的方案,最终实现设备的优化。这种方式对优化人员的技术要求较高,并且最终很难保证该方案完全稳步实行,通过智能机器人技术,将遗传算法和专家系统等人工智能的研究办法引入电气设备优化过程之中,能够很好地解决传统方式解决不了的问题。
        3智能机器人技术在机械电子工程领域的应用及趋势
        3.1神经网络控制技术
        神经网络控制技术是一种关键性技术,将智能机器人技术应用于机械电子工程领域的过程中,这种关键技术必不可少。相比于自动化处理能力比较低、通常需要人工操作来实现的传统的机械电子工程,通过统一的控制设备运行、调整系统参数流程后,神经网络控制技术的应用有效地减少了人工介入,提高了自动化处理的能力。
        3.2嵌入式系统技术
        嵌入式系统是基于现代计算机技术为用户提供特定需求的一种专用的计算机系统,它具有专用性强、体积小型化、实时性好、可靠性高等特点。将嵌入式系统应用于智能机器人的远程控制方面,通过对机器远程操控,不仅可以提高工厂的工作效率,还可以让员工产生工作兴趣,同时也保证了工作的安全性。
        3.3快速诊障技术
        在机械电子设备的实际应用中难免会出现许多故障,因此要保证系统正常运行,就需要快速实现对各种机电故障的诊断与排除。智能机器人技术中的快速诊障技术就可以对故障点进行精准快速的定位,帮助工作人员及时找到故障并展开维修。这极大的减少了检修的时间和成本,还可以避免因人为诊断错误造成更大损失。快速诊障技术通过系统的工作参数信息结合工作库进行分析,得到判断结构,案例库根据信息找到与之相似的案例并对此次故障提出解决方案。快速诊障技术在机械电子工程领域极大地提高了处理故障的效率。
        3.4智能机器人技术在机械电子工程领域的发展趋势
        当今社会,智能化已经逐渐成为机械工程领域的主要趋势。传统的工程机电在操纵和控制方面并不具备较好的信息处理能力和感觉认识功能,因而在越来越多的领域中,机械电子工程与智能化相联系。智能机器人技术的使用,为设备和系统增添了控制中枢,它可以提高数据控制的稳定性并得到更高的精度,设备和系统便有了强大的实用能力。通过协调机电系统各模块的功能,提升整体的系统性能,“智能化”还可以完整的开发机电控制系统,智能机器人技术在机械电子工程领域的智能化发展,不仅完善了双方单独使用的缺陷,而且促进了自身新的发展,为便捷生产生活提供了新的契机,这在根本上体现了智能化机械电子系统的优越性。
        结语
        随着科学技术的发展与进步,机械电子工程向智能化、信息化与自动化的方向发展越来越显著,这也使智能机器人技术在机械电子工程领域发挥着举足轻重的作用。智能机器人技术应用在机械电子工程领域,为生产效率以及生产关系等方面提供了新的方案,使生产生活更具灵活性和智能化,具有广阔发展空间。
        参考文献:
        [1]徐沛锋.浅析机械电子工程与人工智能的关系[J].中国战略新兴产业,2018(4):66.
        [2]张梦雯.基于机械电子工程与人工智能的关系[J].电子技术与软件工程,2018(5):252.
        [3]沈陶然,王玉茜.智能机器人技术在机械电子工程领域的应用研究[J].海峡科技与产业,2019(01):75-77.
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